核磁共振波譜法等實驗方法介紹

（一）原子核的自旋與原子核的磁矩

核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance NMR)波譜學是近幾十年發展的一門新學科。1945年以F．Block和E．M．Purcell為首的兩個研究小組分別觀測到水、石蠟中質子的核磁共振信號，為此他們榮獲1952年Nobe1物理獎。今天，核磁共振已成為化學、物理、生物、醫藥等研究領域中必不可少的實驗工具，是研究分子結構、構型構象、分子動態等的重要方法。

核磁共振研究的對象是具有磁矩的原子核。原子核是由質子和中子組成的帶正電荷的粒子，其自旋運動將產生磁矩。但并非所有同位素的原子核都具有自旋運動，只有存在自旋運動的原子核才具有磁矩。原子核的自旋運動與自旋量子數I相關。量子力學和實驗均已證明，I與原子核的質量數(A)、核電荷數(Z)有關。I為零、半整數、整數。

A為偶數、Z為偶數時，I＝0。如¹²C₆,等。

A為奇數、Z為奇數或偶數時，I為半整數。如等I = 1/2；等

I ＝ 3／2；等I ＝ 5／2。

A為偶數、Z為奇數時，I為整數。如等 I ＝ 1；等I = 2;

等I＝ 3。

I≠0的原子核，都具有自旋現象，其自旋角動量（P）為 P = h/2I( I + 1)，h為普朗克常數 6.624 * 10^-34 J.S

具有自旋角動量的原子核也具有磁矩?，μ與P的關系如下：μ ＝ γ P

μ 稱磁旋比(magnetogyric ratio)。同一種核,μ 為常數。如

• ：μ ＝ 2.6752*108rad T-1S-1)；

• ： ＝ 6.728(107rad T-1S-1)；

T =10⁴Gs(高斯)。值可正可負，是核的本性所決定。

I = 1/2的原子核是電荷在核表面均勻分布的旋轉球體。核磁共振譜線較窄，最適宜于核磁共振檢測，是NMR研究的主要對象。如 等。

I > 1/2的原子核是電荷在核表面非均勻分布的旋轉橢球體。

(二) 核磁共振

根據量子力學理論，磁性核（I ≠0）在外加磁場（B0）中的取向不是任意的，而是量子化的，共有（2I + 1）種取向。可由磁量子數m表示。m＝I，I - 1，…(-I + 1)、-I。

1H：I = 1/2， m＝+1/2，-1/2

14N：I = 1， m＝+1，0，-1 核的自旋角動量（P）在Z軸上投影Pz也只能取不連續的數值。

Pz = h/2??m 與Pz相應的核磁矩在Z軸上的投影?μz, μz = γPz = γ?h/2?m

磁矩與磁場相互作用能為E, E = - μz?B0

E(+1/2) = - μz?B0 = - μ?(+1/2)h/2?B0

E(-1/2) = - μz?B0 = - μ?(-1/2)h/2?B0

由量子力學的選律可知, 只有?Δm = ±1的躍遷才是允許的躍遷。所以相鄰兩能級間的能量差為：

E = E(-1/2) - E(+1/2) = μ?h/2?B0

上式表明，ΔE 與外加磁場B0的強度有關, ΔE隨B0場強的增大而增大。

在Bo中，自旋核繞其自旋軸(與磁矩μ方向一致)旋轉，而自旋軸既與Bo場保持一夾角又繞B0場進動，稱Larmor進動，類似于陀螺在重力場中的進動，核的進動頻率由下式決定：

ω= 2πυ0 =γ

若在與B0垂直的方向上加一個交變場B1(稱射頻場)，其頻率為?υ1。當?υ1 =υ0時，自旋核會吸收射頻的能量，由低能態躍遷到高能態(核自旋發生倒轉)，這種現象稱為核磁共振吸收。

υ= γB0/2π?

同一種核，γ為一常數，B0場強度增大，其共振頻率也增大。對于1H，當B0＝1．4TG時，? υ＝60MHz；當B0＝2．3TG時，?υ ＝100MHz(1 TG = 104高斯，1MHz＝106赫茲)

B0相同，不同的自旋核因?γ值不同，其共振頻亦不同。如 B0 = 2．3TG時，1H（100MHz），19F （94 MHz），31P（40．5MHz），13C（25MHz）。

（三） 弛豫過程

當電磁波的能量（hv）等于樣品某種能級差?E時，分子可以吸收能量，由低能態躍遷到高能態。 高能態的粒子可以通過自發輻射放出能量，回到低能量，其幾率與兩能級能量差?E成正比。一般的吸收光譜，?E較大，自發輻射相當有效，能維持Boltzmann分布。但在核磁共振波譜中，?E非常小，自發輻射的幾率幾乎為零。想要維持NMR信號的檢測，必須要有某種過程，這個過程就是弛豫過程。即高能態的核以非輻射的形式放出能量回到低能態，重建Boltzmann分布的過程。 根據Boltzmann分布，低能態的核（N+）與高能態的核（N-）的關系可以用Boltzmann因子來表示：

N+/ N- = e?E/KT ≈1 + ΔE/KT

?ΔE 為兩能級的能量差，K為Boltzmann常數，T為絕對溫度。對于1H核，當T = 300K時，N+/ N-≈1.000009.對于其它核,γ值較小，比值會更小。因此在NMR中，若無有效的弛豫過程，飽和過程容易發生。 有兩種弛豫過程即，自旋-晶格弛豫和自旋自旋弛豫。

自旋-晶格弛豫：

體系通過自旋-晶格弛豫過程而達到自旋核在B0場中自旋取向的Boltzmann分布所需的特征時間（半衰期）用T1表示，T1稱為自旋—晶格弛豫時間。

自旋-自旋弛豫：

自旋-自旋弛豫反映核磁矩之間的作用。高能態的自旋核把能量轉移給同類低能態的自旋核，結果是各自旋態的核數目不變，總能量不變。自旋-自旋弛豫時間（半衰期）用T2表示，液體樣品T2約為1秒，固體或高分子樣品T2較小，約10-3秒。 共振時，自旋核受射頻場的相位相干作用，使宏觀凈磁化強度偏離z軸，從而在X-Y平面上非均勻分布。自旋-自旋弛豫過程是通過自旋交換，使偏離Z軸的凈磁化強度MXY回到原來的平衡零值態（即在X-Y平面上均勻分布）。故自旋-自旋弛豫又稱橫向弛豫。

(四)核磁共振譜儀和實驗技術

NMR波譜儀按磁體可以分為永久磁體、電磁體和超導磁體。按射頻頻率(1H核的共振頻率)可分為60，80，90，100，200，300，400，．．．MHz等。按射頻源又可分為連續波波譜儀(CW-NMR)和脈沖博里葉變換波譜儀(PFT-NMR)。

1 連續波波譜儀(Continual wave-NMR)

CW-NMR目前有60MHz、90 MHz等通用型譜儀；對化學工作者的例行測試帶來極大的方便，其示意圖見下圖

磁體：產生均勻而穩定的磁場(B0)。磁體兩極的狹縫間放置樣品管(內裝溶解好的待測樣品)，樣品管以每秒40-60周的速度旋轉，使待測樣品感受到的磁場強度平均化。

射頻源：在與外磁場垂直的方向上，繞樣品管外加有射頻振蕩線圈，固定發射與B0相匹配的射頻(如60MHz、90MHz)。射頻功率可供選擇，既使待測核有效地產生核磁共振，又不會出現飽和現象，通常＜或 = 0．05 mG(毫高斯)。

圍繞樣品管的線圈，除射頻振蕩線圈外，還有接收線圈，二者互相垂直，并與B。場垂直，互不干擾。在記錄圖譜時，由Helmholtz連續改變磁場強度，由低場至高場掃描，這種掃描方式稱掃場(Field-Sweep)，若改變射頻頻率的方式掃描稱掃頻(Frequency-Sweep)。當滿足于某種核的共振頻率時，產生NMR吸收。接收器、掃描器同時與記錄系統相連。記錄下NMR譜。

發射線圈和接收線圈緊密地纏繞在稱做探頭的小裝置里，在兩磁極間緊貼在樣品管的周圍。探頭是NMR的心臟。

CW-NMR價廉、穩定、易操作，但靈敏度低，需要樣品量大（10-50 mg）。只能測天然豐度高的核(如1H，19F，31P)，對于13C這類天然豐度極低的核，無法測試。

2 脈沖Fourier變換波譜儀

PFT-NMR波譜儀在CW-NMR譜儀上增添兩個附加單元，即脈沖程序器和數據采集及處理系統。PFT-NMR波譜儀使所有待測核同時激發（共振）、同時接收。均由計算機在很短的時間內完成。 脈沖程序控制器使用一個周期性的脈沖序列來間斷射頻發射器的輸出。脈沖是一強而短的頻帶，是理想的射頻源，調節所選擇的射頻脈沖序列，脈沖寬度可在1-50?s圍變化。脈沖發射時，待測核同時激發；脈沖終止時，及時準確地啟動接收系統。待被激發的核通過弛豫過程返回到平衡位置時再進行下一個脈沖的發射。 接收器接收到的自由感應衰減信號(FID)是時域函數，記作F(t)，通過Fourier變換運算，轉換為頻域函數F(?)。 PFT-NMR有很大的累加倍號的能力。對于13C NNM，收集一個FID信號通常約為1秒，若累加n次，則信噪比（S/N）可提高√n所得的總的FID信號進行Fourier變換僅需幾秒鐘即可完成，所以PFT-NMR靈敏度很高，可測天然豐度極低的核(如13C)，能記下瞬間的信息對研究反應動態極為有利。還能測弛豫時間，這些都是CW-NMR所不能及的。

第二次世界大戰的爆發中斷了對核磁共振的研究工作，但戰后的幾年中對于該領域的研究卻取得了突破性的進展。在美國，兩組物理學家分別開始開發一種更簡單的辦法用于觀察在液體和固體中分子的原子核的核磁共振現象，取代了Rabi的在真空狀態下的觀察核磁共振現象的實驗。在哈佛大學有Edward Purcell領導的包括了Henry Torrey和Robert Pound的小組。在斯坦佛大學有由Felix Bloch領導的包括了Wiiliam Hansen和Martin Packard的團隊。

圖解：1945年，兩個獨立的研究小組——一個由哈佛大學的Edward Purcell(上圖)領導，另一個由斯坦佛大學的Felix Bloch領導——檢測到在濃縮物質中的核磁共振現象。1952年，Bloch和Purcell因為他們具有劃時代意義的實驗而共享諾貝爾物理獎。(哈佛大學新聞辦公室，劍橋，馬薩諸塞州和斯坦佛大學新聞服務中心)

Purcell和Bloch都選擇研究氫原子(H)的質子和原子核。 因為氫原子核是由單個的質子組成，因此其磁力矩非常顯著。另一方面，氫元素由于其卓越的核特性，在地球無所不在以及在人體中作為水(H2O)的一部分而大量存在這三個特點而成為磁共振成像技術研究中的首選元素。Purcell的小組使用兩磅固體石蠟作為氫元素的來源；Bloch的小組則使用裝在一個玻璃球中的幾滴水作為氫元素的來源。兩個研究小組將樣品放到一個磁場中，然后等待它們的原子核達到溫度和磁力均衡的狀態。處于這種磁化狀態下時，與外界磁場相平行的原子核自身磁力線比相排斥的磁力線要稍微多一些。然后，像Rabi的研究小組曾經做過的那樣，研究小組用無線電波來讓樣品中的原子核磁力矩發生偏轉。Prucell和Bloch希望能通過觀察旋轉的原子核所吸收的能量或當共振條件被滿足時被釋放到無線電頻率磁場中的能量來檢測到核磁共振的發生。

1945年，在先后的兩個星期里，兩個小組都設法創造出了適合觀察這一現象的外界條件。他們的實驗演示了在技術上被稱為在濃縮介質中的核磁共振(現在的縮寫為NMR)。這實際上是對Rabi的實驗發現——分子束核磁共振的延伸。1952年，Bloch和Purcell因為上述實驗而共同獲得諾貝爾物理獎。

對核磁共振的研究現在又獲得了飛躍性的發展。Prucell和Bloch身邊的研究人員迅速開始使用核磁共振波譜學來探索物質的化學組成和物理結構。在一系列工作中的第一個進展是被稱為張弛周期的用于測量數值的成果——T1和T2。T1是實驗樣品中的原子核恢復初始狀態磁力線所需要的時間；T2是樣品發出的磁力信號的持續時間。Purcell的第一批研究生中的Nicolaas Bloembergen在該項研究中與Pound和Purcell一同扮演了重要的角色。Nicolaas Bloembergen于1946年從荷蘭來到哈佛大學，他是第一個精確測量張弛時間的研究人員，同時在與Purcell和Pound的合作中，他還測量了這些原子如何在大量不同的液體和固體中發生變化。對于未來研究和技術應用來說非常幸運的是，張弛時間可以以秒或更短的時間單位進行計算，這使得核磁共振成為一種可行的研究工具。

1948年，Bloembergen、Purcell和Pound發表的一篇論文在物理學的多個學科都造成了深遠的影響。控制張弛時間在化學和生物學領域為分析分子結構提供了一種極其有效的辦法。而后來的研究人員還發現，這種辦法對于人體結構內組織成像所需要產生的高對比度也是極其重要的。

(五)傾聽回波

二十世紀四十年代末期，Rutgers大學的Henry Torrey和伊利諾依州立大學的Erwin Hahn分別在核磁共振成像領域跨出了新的一步。他們在實驗樣品上施加強無線電波脈沖而非傳統的單一的持續波。他們首先觀察到了在長脈沖條件下的瞬間核磁共振信號。在Hahn觀察到瞬間核磁共振信號可以通過施加短脈沖測量之后，脈沖技術成為物理學家和化學家探索原子和分子的秘密的首要選擇。 另外，Hahn發現一種后來被稱為“旋轉回波”的現象，這后來被證明對于測量張弛時間是非常重要的。第一次，他將這些看起來具有欺騙性的信號歸因于他的電子設備的問題。在多次研究后，他認識到這些信號是由于在不同的本地磁場中的原子核旋轉加速和減慢而造成的。通過施加兩或三次短波脈沖并聽到回波后，Hahn發現他可以在這樣的條件下獲得比單脈沖條件下更詳細的關于原子核旋轉張弛的具體信息。

20年后，脈沖核磁共振和旋轉回波在核磁共振的發展中起到至關重要的作用。但是當時，使用核磁共振技術成像的想法還是沒有讓那些在物理和化學領域使用核磁共振波譜的科學家們產生更多靈感。因為在當時的情況下，在核磁共振可以成為一種有效的成像工具前，仍有一些必要的工作需要完成。一個重要的成果是一種被稱為Fourier轉換核磁共振的新式

脈沖方法，這種方法首先由Varian聯合會的Rusesell Varian在50年代末期提出。幾乎同時，在位于圣路易斯的華盛頓大學的Richard E. Norberg和Irving Lowe從實驗的角度和理論的層面上展示了如何通過精確處理在脈沖實驗中產生的信號從一個持續波實驗中獲得多組數據。但是，當時的精確步驟需要分析脈沖數據(一種被稱為Fourier轉換的技術)，這由于當時的計算機條件限制而不可行。 二十世紀六十年代末期，當時為Varian聯合會工作的Richard Ernst和Weston Anderson從化學的角度研究復雜的多線核磁共振波譜。通過反復實驗和校對誤差尋找產生所有多線光譜的頻率是一個緩慢的過程。他們開始意識到向樣品中的原子持續播發一段無線頻率，然后對產生的脈沖信號進行Fourier分析可以獲得持續波方法所有的結果。這種技術比傳統的方法快了上千倍，而且可以讓研究人員觀察在僅有十分之一強度下的信號。那時計算機技術的發展讓Fourier轉換也成為可行。而現在使用核磁共振分析非常小的物體樣品或區分一大堆樣品中的非常少的原子也是可能的了。在1991年，Ernst由于他在高分辨率核磁共振波譜學領域的貢獻而獲得諾貝爾化學獎。

圖解：不同的化學環境中(例如CH3、CH2和OH)的質子以不同的化學頻率共振。CH3和CH2中質子的共振之所以不同是由于臨近的碳原子中的質子共振與其自旋產生了交互性影響。(改編自“1H核磁共振波譜數據選集”，得克薩斯州A&M大學，熱動力研究中心，1982年。現在，熱動力研究中心是科羅拉多州國家標準技術協會的物理和化學產業分部的一部分。)

(六)成像科學

使核磁共振成像技術成為現實的一個決定性因素是處理大量而復雜的成像計算所必需的高速計算機。除了必要的計算能力外，還有其它三個領域的研究成果也為核磁共振成像技術的誕生奠定了基礎。第一項技術是英國電子工程師Godfrey Hounsfield的研究成果。他在1971年制造了一種將X光機和電腦結合起來的儀器，并利用某些代數復制的原理從多個角度對人體進行掃描，從而創造出一種內部結構的剖面圖效果。實際上，Hounsfield并不知道，南非的核物理學家Allan Cormack原本在1957年就公開發表了同樣的設想，他使用的是一種被稱為Radon轉換的復制技術。雖然Cormack的研究成果并未得到廣泛的傳播，但1979年他仍然由于在計算機化X射線斷面成像(CT)技術領域的杰出貢獻而同Hounsfield共享了諾貝爾醫學獎。CT技術的基本原理是很多在今天使用的成熟成像方法的基礎。 對核磁共振成像至關重要的另兩項研究成果同核磁共振相關。其中一項是將核磁共振技術作為醫學檢測工具的概念化；另一個是從核磁共振數據中獲得有效圖像的可行方法的發明。 早在1959年，位于Berkeley的加州大學的J.R.Singer就曾建議，核磁共振技術可以被用作醫學方面的檢測工具。幾年后，Baylor醫學院的Carlton Hazlewood公布了使用核磁共振技術檢查病人的肌肉疾病的研究成果。然后在1969年，在紐約布魯克林區Downstate醫學中心工作的物理學家Raymond Damadian開始設法使用核磁共振技術來探查人體內部的癌癥早期的征兆。在1970年的一次實驗中，他利用外科手術切除了在實驗室老鼠身上移植的快速生長的腫瘤，并證明腫瘤的核磁共振信號同其它正常組織的信號是不同的。Damadian在1971年的《科學日報》上公布了這項實驗的結果。但是至今，Damadian的方法不能證明在臨床檢測癌癥方面是可靠的。 而讓根據人體活性組織產生的核磁共振信號制成有效的圖像成為可能的關鍵技術進步要歸功于在70年代初期領導位于匹茲堡的核磁共振專營公司的化學家Paul Lauterbur。1971年，他看到化學家Leon Saryan重復Damadian對老鼠身上的腫瘤和健康組織進行的實驗。Lauterbur得出結論，認為這項技術不能為檢查腫瘤提供足夠的信息，因此他繼續對該技術進行改進，以獲得一種使用核磁共振技術制圖的有效方法。技術的關鍵在于能夠對樣品中發出的核磁共振信號進行精確的定位：如果每個信號的位置都能被測定，樣品的整體圖像就可以制作出來。 Lauterbur的破天荒的創意是在空間上統一的靜力磁場上添加一個較弱的磁場，這個磁場用一種控制方法使其在位置上不與第一個磁場重疊，這樣便創造出一種磁場強度上的差異。在樣品的一端，疊加的磁場強度會很強，而在另一端由于精確的校準，磁場強度會趨向于變弱。因為在外部磁場中的原子核的振蕩頻率同磁場強度成正比，不同位置的樣品會以不同的頻率振蕩。這樣，可以根據不同的位置得出一個不同的共振頻率。而且，各頻段共振信號的強度可以根據樣品中包含的以不同頻率共振和處于不同位置的原子核顯示出相應樣品中的具體信息。在信號上的細微差別可以用來為分子的位置進行定位，從而制出相應的圖像。(今天的核磁共振成像設備在被檢測物體上疊加三套電磁偏差線圈來為三種空間上的相關信號進行編碼。) 在大西洋另一端的英國，英格蘭諾丁漢大學的Peter Mansfield也有著類似的想法。1972年，他的研究逐漸深入到使用核磁共振獲得水晶物質在結構上的細節的領域。在1973年公布的研究結果中，Mansfield和他的伙伴也使用了磁場偏差的方案。在1976年，Mansfield開發出一種快速掃描核磁共振成象技術，即回波平面成像技術。這種技術在幾微秒內便可掃描整個大腦。回波平面核磁共振成像技術對于在中風診斷中使用的快速核磁共振成像技術和用于腦部研究的功能性核磁共振成像技術都是至關重要的。 在1972年發表時，Lauterbur的研究成果包括了一張測試樣品——一對浸在水瓶中的試管——的圖像。在使用小型核磁共振掃描儀(他同時還使用了從CT掃描中借鑒的被稱為后部發射的技術)得到了上述成果后，他繼續對小的物體——包括她女兒從他家附近的長島抓到的一只小螃蟹進行成像的努力。到1974年，他已經可以使用大型核磁共振成像設備對活老鼠的胸腔進行成像了。Mansfield在1975年時也可以對一些植物的莖以及一只死火雞的腿進行成像。第二年，他拍攝下了第一個人類的核磁共振成像照片——一個人的手指部的成像，包括檢測到的骨頭、骨髓、神經以及血管。Damadian與此同時也致力于成像技術的研究。1977年，他成功地對一個男性的胸腔進行了成像。 到二十世紀八十年代初期，核磁共振成像技術領域的迅速發展讓這種技術進入商業領域成為可能。(由于容易讓人產生不愉快的聯想，“核”這個詞被悄悄地從核磁共振技術的術語中去掉了。)高速計算機及超導磁鐵的出現讓研究人員能制造出在敏感性和分辨率方面有了極大提高的更大的核磁共振設備。

圖解：一名技術人員正在利用核磁共振成像設備掃描一個病人的頭部。今天，高速計算機的開發和超導磁鐵的應用使核磁共振成像設備提供具體的解剖結構圖像成為可能。功能性核磁共振成像技術也可以讓腦部及其它器官功能的變化圖形化。這些功能使核磁共振成像設備成為一種在現代醫學中前途無量的檢測儀器。(美國放射醫學學院)

(七)從結構到功能

作為一種對活性組織的解剖和結構進行成像的強大工具，核磁共振成像技術在二十世紀八十年代至九十年代這一段時間內由于其對有機體的成像方面的發展而得到了極大的加強，并用于研究功能。這項突破直接導致了功能性核磁共振成像技術的出現。眾所周知，功能性核磁共振成像技術出現于二十世紀八十年代初期。當時，英國牛津大學的George Radda和他的同事發現核磁共振成像可以用來表現血液中氧含量的變化，這個特性可以用來探索人體的生理活動。而血液氧氣水平反轉成像的基本原理已經在約40年前由Linus Pauling描述過。1936年，當時在加利佛尼亞理工學院的Pauling和Charles D. Coryell就發表了一篇論文，描述了攜帶氧氣，同時也讓血紅細胞帶上紅色的血色素帶有磁性的理論。 在更早的1845年，發現了電磁感應的英國物理和化學家Michael Faraday就曾研究過干血的磁特性，并在筆記中記錄下：“必須用最新的流動血液來進行研究。”雖然他做過類似的研究，但卻沒有繼續下去，從而將這個課題留給了90多年后的Pauling和Coryell。后來，這兩名化學家發現完全攜氧的動脈血的磁化系數同完全卸氧的靜脈血相比竟相差20%。

1990年，AT&T貝爾實驗室的Seiji Ogawa在報告中稱，他在對動物進行研究時發現去氧血色素被放到磁場中時，會提高附近的磁場強度，而攜氧血色素則不會。Ogawa在研究報告中展示了帶有很多去氧血色素的區域會將血液器皿周圍的磁場略微扭曲，并在一個核磁共振的圖像中揭示了這些扭曲的圖像。

其它的研究人員也開始研究人類身體中的類似現象。例如1992年，一些研究人員，包括Ogawa，馬薩諸塞州中心醫院的John W. Belliveau和威斯康星醫學院的Peter Bandettini公布了對人體大腦對使用功能性核磁共振成像技術產生的感官刺激的反應的研究結果。在其它應用領域，功能性核磁共振成像技術目前可以幫助指導非腦部敏感區外科手術，檢查中風癥狀以及解釋大腦的工作原理。

到今天，由Rabi開始的研究已經發展成為價值數十億美元的產業。核磁共振成像掃描和波譜學已經廣泛應用于醫學檢測成像領域。同時，作為在過去幾年中最新的一項技術以及最強大的設備，功能性核磁共振成像技術的速度和精確度也獲得了極大的提高。

上述這些成果如果沒有Rabi第一次檢測到核磁共振現象及之后近40年的基礎研究是不可能成功的。這段時間內的發現同包括對研究原子和分子的磁特性感興趣、試圖發現他們如何互相作用并用核磁共振理論解釋原子和分子的基本結構的物理學家和化學家們的努力密不可分。正如Prucell的第二個研究生Geroge Pake所說的那樣：“沒有這些基礎研究，核磁共振成像技術根本無從想象。”